JPH01307771A - カラー電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラー複写機あるいはプリンタなどのハード
コピー装置に利用できるカラー電子写真装置に関する。

従来の技術 近年、帯電・露光・現像を複数回繰り返して電子写真感
光体（以下、感光体という）上に色の異なる複数のトナ
ー像を形成した後、トナー像を紙に一括転写してカラー
画像を得るカラー電子写真装置が盛んに検討されている
。こ、の方法は、従来のカラー電子写真法と異なり、転
写ドラムがなく装置を小型化できるという利点を有して
いる。

この種のカラー電子写真装置として、例えば、発明者ら
が提案した装置（特願昭６２−４３８７号）がある。以
下、このｎ例について図を用いて説明する。

現像器１．２．３は直流電界でトナーを飛しようさせる
非接触型の非磁性１成分現像器で、現像ローラと接触し
た導電性ファーブラシ４．５．６でトナーを摩擦帯電し
、アルミニウム製の現像ローラ７．８、θ上に、ブレー
ド１０１１１、１２によりトナーの薄層を形成する構成
になっている。

現像器１にはイエロ（Ｙ）、現像器２にはマゼンタ（Ｍ
）、現像器３にはシアン（Ｃ）の絶縁性トナーが入って
いる。現像器１３は２成分現像剤の入った接触型現像器
である。そして現像ローラ７．８．９．１４と感光体１
５との間隙（現像ギャップ）を一定にして、各現像器を
感光体１５の周辺に対向設置した。各現像器は現像時に
は感光体に近接し、非現像時には離間する離接機構が取
り付けられている。

感光体として赤外領域に長波長増感した直径１５２、■
の無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム１５を用い、周速１６
０ｍｍ／ｓで回転させる。この感光体１５を帯電器１６
（スフロトロン帯電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ、　　グ
リッド電圧：１ｋＶ）により帯電電位＋９００Ｖに帯電
させる。次に、波長７９０　ｎｍの半導体レーザ１７を
発光させ露光する。この半導体レーザ１７を用いて、感
光体１５上にネガの黒信号を露光し静電潜像を形成する
。前記潜像を現像ローラ１４に＋ｅｏｏｖを印加した現
像状態の黒の現像器１３で反転現像し黒の、トナー像を
形成した後、除電ランプ１８で感光体１５を除電する。

次に、再びコロナ帯電器１６で感光体１５を＋６００ｖ
に帯電する。そののち、感光体１５に半導体レーザ１７
によりイエロに対応する信号光を露光しイエロの静電潜
像を形成する。次に、この感光体を現像ローラフに＋８
００ｖを印加した現像状態のイエロの現像器１および非
現像状態のマゼンタ現像器２、シアン現像器３および黒
現像器１３に通過させてイエロのトナー像を形成する。

次に今度はこの感光体１５を除電すること無く、そのま
ま再びコロナ帯電器１６によって感光体１５を＋８１０
Ｖに帯電した。その後、半導体レーザ１７によりマゼン
タに対応する°信号光を露光しマゼンタの静電潜像を形
成する。次に、感光体１５を非現像状態のイエロ現像器
１、現像ローラ８に＋８００ｖを印加した現像状態のマ
ゼンタ現像器２に通過させてマゼンタのトナー像を形成
する。

その後、感光体１５を非現像状態のシアン現像器３及び
黒現像器１４に通過させる。

次に、今度は感光体１５を交流コロナ帯電器１９（印加
電圧；５ｋＶｒｍｓ）でコロナ爆露し、再びコロナ帯電
器１８によって感光体１５を＋８００Ｖに帯電する。そ
の後、半導体レーザ１７によりシアンに対応する信号光
を露光しシアンの静電潜像を形成する。そして、感光体
１５を非現像状態のイエロ現像器１及びマゼンタの現像
器２、現像ローラ９に＋８００■を印加した現像状態の
シアン現像器３に通過させてシアンのトナー像を形成し
感光体上にカラー画像を完成する。

こうして感光体１５上に得られたカラートナー像を転写
帯電器２０によって紙２１に転写した後、定着器２２に
より熱定着する。一方、転写後、感光体１５の表面を、
クリーニング前帯電器２３（コロナ電圧＋５．５ｋＶ）
でプラスに帯電した後、−１５０Ｖの電圧を印加した導
電性ファーブラシ２４を感光体１５に圧接しクリーニン
グする。

発明が解決しようとする課題 従来例で説明した電子写真装置のクリーニング装置のフ
ァーブラシにステンレス繊維でできた導電性ファーブラ
シを、また、現像器内のファーブラシにレーヨン繊維に
カーボンブラックを分散した導電性ファーブラシを用い
、低湿度環境下においてプリントしたところ、カラート
ナーのクリー二ング不良が発生した。

本発明はかかる点に鑑み、環境変化の影響を受けにくく
クリーニング性能が安定したカラー電子写真装置を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、感光体を複数回回転させ、帯電・露光自現像
を複数回繰り返して色の異なる複数のトナー像を前記感
光体上に形成した後紙にトナー像を転写し、その後前記
感光体に残存したトナーをクリ−・ニングするカラー電
子装置であって、前記現像が現像器内に導電性ファーブ
ラシＡを有し、かつ、前記クリーニング内に前記導電性
ファーブラシＡと略同一の抵抗値を有する導電性ファー
ブラシＢを有することを特徴とするものである。

作用 従来例で示した装置において発生した問題点の原因を探
ると、トナーは、現像器内のレーヨン製ファーブラシに
よって摩擦帯電され、プラスに帯電し現像ローラ上に付
着した後感光体上に現像されるが、現像されたトナー像
を紙に転写した後感光体上に残留したトナーをステンレ
ス性のファーブラシでクリーニングする際に、ステンレ
ス製ファーブラシとトナーが新たに摩擦帯電を起こし、
低湿度環境下ではトナーの極性が一部逆極性のマイナス
に帯電してしまう。

そのためにマイナスの電圧を印加した導電性ファープラ
ンクリーナでは、このよう゛なマイナスに帯電したトナ
ーのクリーニングが行えなえずクリーニング不良になる
。

このような電子写真装置において、どのような環境下で
も安定したクリーニング能力を保持するためには、現像
時に用いた摩擦帯電用のファーブラシ、クリーニングに
用いるファーブラシとは、トナーに対しほぼ同一の摩擦
帯電特性を有することが重要である。

実施例 現像器内に用いるファーブラシとクリーニング装置に用
いるファーブラシは略同一の抵抗値のファーブラシを用
いることが好まし、い。ファーブラシの比抵抗値は、１
０４〜１０１２Ωｃｍの範囲が好ましく、現像器用とク
リーニング用の２つのファーブラシの抵抗値の差は３桁
以内にするのが好ましい。

また本発明で用いるファーブラシのファーとしては、ト
ナーとの摩擦帯電特性を同一にするために略同一の材質
が好ましく、例えばカーボンブラックを分散したレーヨ
ン繊維、導電性高分子化合物、カーボンファイバ、金属
繊維等の導電性繊維などがある。ファーブラシの構成は
、ファーを植え付けた織物をローラに巻き付けてもよい
し、またローラ上に直接静電植毛してもよい。

以下、この改良された発明の実施例について、図を用い
て説明する。

この装置では従来例で説明した装置から、帯電器１９゛
が取り除かれ、また帯電器２３に接続した電源を、直流
高圧電源から先に述べた直流バイアス成分が切り替えら
れる交流高圧電源に代えている。

ステンレスのローラ（直径：１．０■＋ｉ）に、レーヨ
ン繊維にカーボンを分散したファー（比抵抗：１０’　
Ｑ　ｃｍ、長さ：４ｍｍ、１０デニール、密度＝３６０
０本／Ｃ■りを植毛し、クリーニング用ファーブラシ２
４を構成した。

このファーブラシのクリーニング時の使用条件は、以下
の通りである。

・クリーニング用ファーブラシ； 印加電圧　　；　−３５０Ｖ 周速　　　　；３２０ｍｍ／ｓ 外周移動方向；感光体と逆方向 現像器１．２．３は直流電界でトナーを飛しょうさせる
非接触型の非磁性１成分現像器で、現像ローラと接触し
た導電性のファーブラシ４．５．６でトナーを摩擦帯電
し、アルミニウム製の現像ローラ７．８．９上に、ブレ
ード１０．１１．１２によりトナーの薄層を形成する構
成になっている。現像器１にはイエロ（Ｙ）、現像器２
にはマゼンタ（Ｍ）、現像器３にはシアン（Ｃ）の絶縁
性トナーが入っている。現像器１３は、電子写真装置に
広く用いられている絶縁性トナーと磁性キャリアよりな
る２成分現像剤の入った接触型現像器である。そして現
像ローラ７．８．９．１４と感光体１５との間隙（現像
ギャップ）を一定にして、各現像器を感光体１５の周辺
′に対向設置した。

各現像器は現像時には感光体１５に近接し、非現像時に
は離間する離接機構が取り付けられている。

黒の現像器１３の仕様及び現像条件並びにトナーの物性
を以下に示す。

・現像器の仕様及び現像条件 現像ローラ１４の直径：２２１１Ｉｍ 現像ローラ１４の周速：３２０＋ｌＩｌ／ｓ現像ローラ
１４の上の現像剤層厚：　４００μｍ現像ローラ１４の
回転方向：感光体１５と逆方向（同進行方向） 現像ギャップ（現像ローラ表面と、感光体表面間のギャ
ップ）：現像時３００μｍ１非現像時２鰭 ［現像剤物性コ 現像剤の種類　：　トナーとキャリアの２成分現像剤 キャリアの平均粒径：約５０μｍ キャリアの種類：テフロンコートフェライトトナー電荷
量　：＋１０μＣ／ｇ トナー平均粒径　：　８μｍ トナー比誘電率：約２ イエロ・マゼンタ・シアンの現像器の仕様及び現像条件
並びにトナーの物性を以下に示す。

・現像器の仕様及び現像条件 現像ローラの直径：２０■■ 現像ローラの周速：１６０＋＊ｍ／ｓ 現像ローラの回転方向：感光体１５と逆方向（同進行方
向） 現像ローラの上のトナー層厚：°３０μｍ現像ギャップ
（現像ローラ表面と、感光体表面間のギャップ）：現像
時１５０μｍ１非現像時２龍 ファーノ構成：　レーヨン繊維にカーボンを分散（比抵
抗：１０６ΩＣ■、長さ：４重量、１０デニール、密度
：　３６００本／　ａｘリ ファ−ブラシの構成ニステンレスのローラ（直径：１０
＋ｅｗ）に、前記ファーを植毛、前記現像ローラに接触
して回転する。

［トナーの物性コ トナー電荷量　：＋３μＣ／ｇ 平均粒径　　　：　１０μｍ 比誘電率　　　：約２ バインダ樹脂　：　スチレン・アクリル樹脂感光体とし
て赤外領域に長波長増感した直径１５２．８．、の無定
型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム１５（感光層の厚み６３μｍ
１　　比誘電率約７、赤外域に長波長増感した機能分離
型セレン感光体、波長７９０ｎｍでの半減露光ｆｆ１Ｏ
０６μＪ／ｃｍ２）を用い、周速ＩＢｏｓｓ／Ｓで回転
させた。この感光体１５を帯電器１θ（スコロトロン帯
電器、コロナ電圧：＋７ｋｖ１　　グリッド電圧：１ｋ
Ｖ）により帯電電位＋９００ｖに帯電させた。

そして波長７９０ｎｍの半導体レーザ１７を発光させ露
光した。このとき、感光体面上での光強度は、１．２ｍ
Ｗであった。この半導体レーザ１７を用いて、感光体１
５上にネガの黒信号を露光し、静電潜像を形成した。前
記潜像を現像ローラ１４に＋６００Ｖを印加した現像状
態の黒の現像器１３で反転現像し黒のトナー像を形成し
た後、交流コロナ帯電器２３（交流電圧：５ｋＶｒａ＋
ｓ、　直流バイアス成分；　＋２００Ｖ）により交流コ
ロナを爆露した後、除電ランプ１８で感光体１６を除電
した。

このとき感光体１５上に現像された黒のトナー層厚は１
層から２層であり、　トナー層のＪみは、１０〜２０μ
ｍであった。

次に、再びコロナ帯電器１６（スコロトロン帯電器１．
コロナ電圧：＋７ｋＶ、　　グリッド電圧：６００Ｖ）
で感光体１５を＋ｅｏｏｖに帯電した。

このとき、黒トナーの付着した感光体１５の帯電電位は
６００Ｖになった。そののち、感光体１５に半導体レー
ザ１７によりイエロに対応する信号光を露光しイエロの
静電潜像を形成した。

ここでは、半導体レーザの露光量を感光体面上で１．２
ｍＷにした。次に、この感光体を現像ローラ７に＋６０
０ｖを印加した現像状態のイエロの現像器１および非現
像状態のマゼンタ現像器２、シアン現像器３および黒現
像器１３に通過させてイエロのトナー像を形成した。

その後、交流コロナ帯電器２３（交流電圧：　５ｋＶｒ
ｉｓ１　　直流バイアス成分；　＋２００Ｖ）により交
流コロナを爆露した後、再びコロナ帯電器１６（スコロ
トロン帯電器、コロナ電圧：＋７ｋＶ。

グリッド電圧：　９００Ｖ）によって感光体１５を＋８
５０Ｖに帯電した。このとき、黒及びイエロトナーが付
着した感光体１６の帯電電位は８７０Ｖになった。その
後、半導体レーザ１７によりマゼンタに対応する信号光
を露光しマゼンタの静電潜像を形成した。

次に、感光体１５を非現像状態のイエロ現像器１、現像
ローラ８に＋８３０Ｖを印加した現像状態のマゼンタ現
像器２に通過させてマゼンタのトナー像を形成した。こ
のとき感光体１５上のイエロとマゼンタの重なった部分
のトナー層は、２層から４層であり、その厚みは２０〜
４０μｍであった。その後、感光体１５を非現像状態の
シアン現像器３及び黒現像器１３に通過させた。そして
、感光体１５を再び交流コロナ帯電器２３（交流電圧；
５ｋＶｒｍｓ、　直流バイアス成分；　＋２００Ｖ）で
爆露し、再びコロナ帯電器１８によって感光体１５ｔ−
＋８５０Ｖに帯電した。このとき、黒、イエロ、および
マゼンタントナーのみが付着した感光体４０の帯電電位
は８７０Ｖになった。またイエロとマゼンタのトナーが
重なった部分の感光体１５の帯電電位も８００Ｖになっ
た。

その後、半導体レーザ１７によりシアンに対応する信号
光を露光しシアンの静電潜像を形成した。

次に、感光体１５を非現像状態のイエロ現像器１及びマ
ゼンタの現像器２、現像ローラ９に＋８３０ｖを印加し
た現像状態のシアン現像器３に通過させてシアンのトナ
ー像を形成し感光体上にカラー画像を完成した。

こうして感光体１５上に得られたカラートナー像を転写
帯電器２０によって紙２１に転写した後、定着器２２に
より熱定着した。一方、転写後、感光体１５の表面を、
交流コロナ帯電器２３（交流電圧：５ｋＶｒｍｓ、　　
直流バイアス成分；＋８００Ｖ）で感光体表面電位を＋
３００ｖに帯電した後、−３５０Ｖの電圧を印加した導
電性ファーブラシ２４を感光体１５に圧接しクリーニン
グした。

その結果、赤、緑、青のベタ部の合成色の色濃度が１．
５以上で、感光体に残留したトナーも完全にクリーニン
グできた。またｉｏ’ｃ、　　相対湿度１０％の環境下
において、この像形成工程を１０００枚連続して繰り返
したが、クリーニング不良による地肌汚れも発生しなか
った。

発明の効果 本発明により、環境変化の影響を受けにくくクリーニン
グ性能が安定したカラー電子写真装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例のカラー電子写真装置の概略図で
ある。 １．２．３・・・現像器、４．５．６・・・現像器用導
電性ファーブラシ、１３・・・現像器（黒）、１５・・
・感光体、１６・・・コロナ帯電器、１７・・・半導体
レーザ、２３・・・交流コロナ帯電器、２４・・・導電
性ファープランクリーナ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体を複数回回転させ、帯電・露光・現像を複
   数回繰り返して色の異なる複数のトナー像を前記感光体
   上に形成した後、紙にトナー像を転写し、その後前記感
   光体に残存したトナーをクリーニングするものであって
   、前記現像が現像器内に導電性ファーブラシＡを有し、
   前記クリーニング内に前記導電性ファーブラシＡと略同
   一の抵抗値を有する導電性ファーブラシＢを有すること
   を特徴とするカラー電子写真装置。
2. （２）導電性ファーブラシＡと導電性ファーブラシＢが
   略同一の組成である請求項１記載のカラー電子写真装置
   。